Сейсмические наблюдения серии марсотрясений, проведенные посадочным модулем NASA «InSight», впервые позволили приступить к картированию недр планеты, отличной от Земли. Полученные данные и выводы ученых представлены тремя исследованиями (раз, два, три) в журнале Science.
Наблюдения предоставляют важные ограничения на современную структуру Марса, а также являются ключом к улучшению нашего понимания того, как планета сформировалась миллиарды лет назад и эволюционировала во времени.
Сейсмометр, установленный на поверхности Марса на расстоянии примерно 1,6 метра от модуля «InSight». Credit: NASA/JPL-Caltech
Изучение внутренних слоев планеты – коры, мантии и ядра – дает важные сведения о ее формировании и эволюции, а также позволяет выявить любую геомагнитную и тектоническую активность. Одним из методов исследования областей, находящихся глубоко под поверхностью, является фиксация и анализ волн от сейсмических событий, в случае с Землей – землетрясений. Они сыграли важную роль в изучении недр нашей планеты.
В начале 2019 года марсианский посадочный модуль NASA «InSight» начал фиксировать и собирать данные о марсотрясениях, включая несколько в подкорковом слое, которые напоминают тектонические события на Земле. Используя эти события, ученые смогли отобразить структуру марсианской коры в месте посадки, обнаружив доказательства ее многослойности с двумя или тремя границами раздела, а также оценить протяженность литосферы в 500 километров. Экстраполируя данные на всю планету, они показали, что средняя толщина коры Марса составляет от 24 до 72 километров и она обогащена выделяющими тепло радиоактивными элементами.
Предполагаемое строение Марса (кора, мантия, ядро). Credit: Vadim Sadovski
Продвинуться еще глубже планетологам позволили слабые сейсмические сигналы, отраженные от границы марсианского ядра и мантии. Согласно данным, Марс обладает относительно большим ядром с радиусом примерно 1830 километров, оно менее плотное, чем считалось ранее, и обогащено легкими элементами.
«Ядро начинается примерно на «полпути» между поверхностью и центром планеты. Это может говорить о том, что мантия Марса состоит только из одного скалистого слоя, а не из двух, как на Земле. Прямые сейсмические наблюдения на Марсе представляют собой большой шаг вперед в планетарной сейсмологии. В ближайшие годы по мере того, как будет фиксироваться больше марсотрясений, мы сможем уточнить модели Красной планеты и раскрыть еще больше тайн», – заключили участники исследования.